【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种停运线路故障存续性判别方法及系统，属于电力系统继电保护。
技术介绍
1、据统计，在众多造成电力系统无法安全稳定运行的原因中，线路故障是其中最为主要的原因。当线路发生故障时，将会对设备安全、系统安全造成巨大的威胁，可能会损坏电气设备与烧毁线路等，给电网带来巨大的经济损失。尤其在云南地区，多数的输电线路都需要穿越复杂的环境，如翻越高山、丛林等，这些恶劣的地理环境给输电线路的安全构成了威胁；因此，为保证输电线路的安全与系统的稳定运行，需要故障识别元件实现对线路是否故障的准确识别，配合断路器与自动重合闸等元件完成对输电系统的保护。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于行波能量的故障识别方法及系统，在各种情况下均能实现对线路是否存在故障的准确识别，有利于保护元件做出可靠动作，从而解决上述问题。
2、本专利技术的技术方案是：一种停运线路故障存续性判别方法，利用测量端初始行波反射波的能量与经时间延时后传输至另一测量端的入射波的能量差值是否与传输过程中在模通道中衰减的能量相等的方法，实现对本线路是否存在故障的识别。
3、具体步骤为：
4、step1：采集输电线路电气信号。
5、step2：计算电气信号故障分量的α模，同时计算输电线路m端初始行波反射波能量em以及经τ时间后反射到输电线路n端的入射波能量en。
6、step3：计算反射波能量em与入射波能量en的差值eset。
7、eset
8、step4：计算m端反射波在τ时间内的能量衰减emn。
9、step5：判断的结果是否小于等于整定值kset，若计算满足条件，则判定本线路存在故障，若不满足条件，则判定本线路不存在故障。
10、对线路全长进行遍历，的值为一个非定值，若k值小于等于整定值kset，则判定本线路不存在故障，若k值大于整定值，则判定为本线路存在故障。
11、所述采集的输电线路电气信号无高采样率要求，与元件适配即可。
12、所述step2具体步骤为：
13、提取所采集电压、电流信号的故障分量，再采用clarke相模变换矩阵进行解耦，得到其α模分量。
14、uzt＝uabc-uabcwt
15、izt＝iabc-iabcwt
16、式中，uzt表示三相电压的故障分量，uabc表示采集的三相电压信号，uabcwt表示三相电压的工频分量，izt表示三相电流的故障分量，iabc表示采集的三相电流信号，iabcwt表示三相电流的工频分量。
17、相模变换矩阵为：
18、
19、通过解耦运算得到：
20、u0,α,β＝tuzt
21、i0,α,β＝tizt
22、m端正向电流行波计算：
23、
24、n端反向电流行波计算：
25、
26、式中，imm表示正向电流行波，uα表示电压α模分量，iα表示电流α模分量，zc1表示线路波阻抗，imn表示反向电流行波。
27、输电线路m端反射波能量为：
28、
29、输电线路m端反射波反射至n端的时间延时为：
30、
31、输电线路n端入射波能量为：
32、
33、式中，em表示m端反射波能量，en表示n端入射波能量，imm表示正向电流行波，imn表示反向电流行波，zc1表示线路波阻抗，t表示初始行波波到时刻，δt表示积分时窗，τ表示m端反射波反射至n端的时间延时，l表示线路全长，v表示α模行波波速。
34、所述step4具体步骤为：
35、模通道对行波的衰减公式如下：
36、a＝e-re[γ(s)]l
37、式中，a为放大系数，恒小于1大于0，re[·]表示取复数的实部，s表示复频率，γ(s)表示线路的传播系数，l为线路长度。
38、传播常数γm(w)＝αm(w)+jβm(w)。
39、
40、
41、
42、lm(w)＝wl
43、式中，αm(w)为衰减常数，βm(w)为相位常熟，w为模行波分量的频率，rm(w)为w频率下的阻抗值，cm(w)为w频率下的容抗值，lm(w)为w频率下的感抗值，w为α模分量主频率，c为单位电容值，l为单位电感值。
44、m端正向电流行波计算：
45、
46、经τ时间传输至n端的电流分量：imn＝a*imm。
47、m端反射波能量：
48、n端入射波能量：
49、m端反射波在τ时间内的能量衰减emn＝em-en。
50、一种停运线路故障存续性判别系统，包括：
51、信号采集模块：用于采集线路的电气信号。
52、信号处理模块：用于对所采集数据进行处理与存储。
53、模量计算模块：用于计算电气信号的α模分量。
54、能量计算模块：用于计算m端的反射波能量与n端的入射波能量及其差值。
55、数值判断模块：用于判断的结果是否小于等于整定值kset。
56、故障判别模块：用于判断本线路是否存在故障。
57、所述信号采集模块包括：
58、电压、电流变送单元：用于变换互感器二次侧的电压与电流信号为行波装置a/d采集的信号。
59、所述信号处理模块包括：
60、a/d转换单元：用于将电压与电流模拟量信号转换成数字信号。
61、数据存储单元：将电压与电流信号存储成录波数据文件，并存储于本地存储器。
62、所述模量计算模块包括：
63、α模分量计算单元：用于对所采集的数据进行解耦运算得到计算所需的模分量。
64、所述能量计算模块包括：
65、能量计算单元：用于对m端初始行波的反射波与n端的入射波能量以及线路传输过程中衰减的能量及其两端能量差值进行数值计算。
66、所述数值判断模块具体包括：
67、判断单元：判断的结果是否小于等于整定值kset。
68、所述故障判别模块具体包括：
69、故障判别单元：用于对本线路是否存在故障进行判断。
70、本专利技术在各种情况下均能实现对线路是否存在故障的准确识别，有利于保护元件做出可靠动作，最大程度的降低经济损失。
71、本专利技术的有益效果是：本专利技术为保护元件是否动作提供了可靠的理论依据，并为自动重合闸动作与否提供了理论支持。保证了输电线路与电气设备的安全，大大提高了线路供电的可靠性，降低了电网的经济损失。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种停运线路故障存续性判别方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的停运线路故障存续性判别方法，其特征在于：所述采集的输电线路电气信号无高采样率要求，与元件适配即可。
3.根据权利要求1所述的停运线路故障存续性判别方法，其特征在于，所述Step2具体步骤为：
4.根据权利要求1所述的停运线路故障存续性判别方法，其特征在于，所述Step4具体步骤为：
5.一种停运线路故障存续性判别系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的停运线路故障存续性判别系统，其特征在于，所述信号采集模块包括：
7.根据权利要求5所述的停运线路故障存续性判别系统，其特征在于，所述信号处理模块包括：
8.根据权利要求5所述的停运线路故障存续性判别系统，其特征在于，所述模量计算模块包括：
9.根据权利要求5所述的停运线路故障存续性判别系统，其特征在于，所述数值判断模块具体包括：
10.根据权利要求5所述的停运线路故障存续性判别系统，其特征在于，所述故障判别模块具体包括：
【技术特征摘要】
1.一种停运线路故障存续性判别方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的停运线路故障存续性判别方法，其特征在于：所述采集的输电线路电气信号无高采样率要求，与元件适配即可。
3.根据权利要求1所述的停运线路故障存续性判别方法，其特征在于，所述step2具体步骤为：
4.根据权利要求1所述的停运线路故障存续性判别方法，其特征在于，所述step4具体步骤为：
5.一种停运线路故障存续性判别系统，其特征在于，包括：
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：束洪春，辉崇孝，唐玉涛，连有明，刘皓铭，韩一鸣，杨紫燃，娄伟杰，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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